(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレベル（７２、７４、７６）を有するネットワークであって、各レベル（７２、７４、７６）は、少なくとも１つの情報ノードを有し、ｋ＋１番目の下位レベル（７２、７４、７６）の複数の情報ノードが、当該ｋ＋１番目のレベルの上に配置されるｋ番目のレベル（７２、７４、７６）の１つの情報ノードに割り当てられ、かつ当該１つの情報ノードと接続され、前記ｋ＋１番目の下位レベル（７２、７４、７６）の情報ノードは、当該ｋ＋１番目のレベル（７２、７４、７６）の自情報ノードとは異なる前記情報ノードが、どの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を必要とし、当該ｋ＋１番目のレベル（７２、７４、７６）の前記情報ノードが、どの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を提供するのかを、当該ｋ＋１番目のレベルの上に配置される前記ｋ番目のレベル（７２、７４、７６）の前記情報ノードに報知するよう構成される、ネットワーク。
【請求項２】
情報ノードは、前記ネットワーク（７０）の部分ネットワーク（１５０、１５２、１５４）を互いに接続するよう構成される、請求項１に記載のネットワーク。
【請求項３】
最下位レベル（７６）内には、装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）が配置され、装置は、当該最下位レベル（７６）の上に配置されたレベル（７２、７４）の情報ノードと接続されるよう構成される、請求項１又は２に記載のネットワーク。
【請求項４】
前記ネットワーク（７０）の装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）は、情報ノードを有する、請求項３に記載のネットワーク。
【請求項５】
情報ノードは、少なくとも１つのネットワークインタフェース、メモリ、演算ユニット、及びタイムベースを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のネットワーク。
【請求項６】
階層的に構成され、技術的装置内に配置されるネットワークであって、前記ネットワーク（７０）は、ｎ個のレベル（７２、７４、７６）と、情報ノードとして構成され最下位レベル（７６）を形成する複数の装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）と、を含み、前記装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）はグループに分けられ、その際に通常では部分ネットワーク（１５０、１５２、１５４）に割り当てられ、１のグループの各装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）は、当該グループの上に配置され情報ノードとして構成された共通の領域ノード（８２、８４、８６）と接続され、全グループの前記領域ノード（８２、８４、８６）の集合が、中位レベル（７４）を形成し、全領域ノード（８２、８４、８６）が、当該領域ノードの上に配置された共通の主ノード（８０）と接続され、前記主ノード（８０）は情報ノードとして構成され、前記ネットワーク（７０）の最上位レベル（７２）を形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワーク。
【請求項７】
前記技術的装置は、車両である、請求項６に記載のネットワーク。
【請求項８】
前記最下位レベル（７６）を形成する複数の装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）は、前記車両のセンサ、アクチュエータ、及び／又は制御装置である、請求項７に記載のネットワーク。
【請求項９】
前記装置（８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４）は、前記技術的装置内での機能的又は局所的な基準に従ってグループに分けられる、請求項６〜８のいずれかに記載のネットワーク。
【請求項１０】
複数のレベル（７２、７４、７６）を有するネットワーク（７０）内で、情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を交換する方法であって、各レベル（７２、７４、７６）は、少なくとも１つの情報ノードを有し、ｋ＋１番目の下位レベル（７２、７４、７６）の複数の情報ノードが、当該ｋ＋１番目の上に配置されるｋ番目のレベル（７２、７４、７６）の１つの情報ノードに割り当てられ、かつ当該１つの情報ノードと接続され、前記ｋ＋１番目の下位レベル（７２、７４、７６）の情報ノードは、当該ｋ＋１番目のレベル（７２、７４、７６）の自情報ノードとは異なる前記情報ノードが、どの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を必要とし、当該ｋ＋１番目のレベル（７２、７４、７６）の前記情報ノードが、どの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を提供するのかを、当該ｋ＋１番目のレベルの上に配置される前記ｋ番目のレベル（７２、７４、７６）の前記情報ノードに報知するよう構成される、方法。
【請求項１１】
２つのレベル（７２、７４、７６）間で送信される複数の情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）が、メッセージ内のユーザデータとしてまとめられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）が、当該少なくとも１つの情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）を必要とする少なくとも１つの情報ノードにのみ送信される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記情報（５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０）は、インターネットプロトコルを介して送信される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク、及び、情報を交換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両内の通信システムは、通常では、例えばＣＡＮ、ＬＩＮ、又はＦｌｅｘＲａｙのような複数の異なるバスシステムを備える。通信システムは、ソリューションに応じて大抵は８バイトよりも小さい複数の短い情報を、接続された制御装置間で、周期的に又はイベント型制御により交換するために利用される。上記情報は、各制御装置によって短いメッセージにまとめられる。個々の情報をメッセージにまとめることで、伝送のために必要な帯域幅が削減される。というのは、実際のユーザデータに対する、メタデータ又は制御データのより良い比率が実現されるからである。メタデータは、メッセージのヘッダ（Ｈｅａｄｅｒ）及び／又はトレーラ（Ｔｒａｉｌｅｒ）によって提供される。ヘッダは通常、発信元アドレス及び／又は宛先アドレスに関する情報と、伝送されるデータパケットの種類についての情報と、を含む。トレーラ（終端部）は通常、チェックサムと、制御及び管理情報と、を含む。
【０００３】
コンピュータネットワーク分野のインターネットプロトコル（ＩＰ）は、自動車通信プロトコルと比べて制御データに対する大きなニーズがある。この場合、通常の利用は大容量のデータパケットの伝送であり、このデータパケットは、車両内で伝送されるデータパケット内の個々の情報と比較してユーザデータが占める割合が大きい。その際に通常では、長いデータパケットで伝送されるデータ又はストリーミングデータが関わっている。この場合のメタデータは、ユーザデータと比べて容量が小さく、従ってメタデータとユーザデータとの間の好都合な比率が得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両内でインターネットプロトコル（又はＩＰ）技術を使用する場合に、先に記載した短い情報の交換は、通信容量の不都合に使用することに繋がる。ＩＰ伝送時のメタデータの、システムによるプロトコル・オーバーヘッドのために、インターネット上での伝送と比較して、データパケット内でのメタデータの割合が大きく、メタデータとユーザデータとの不都合な比率になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような背景から、独立請求項に記載の特徴を備えたネットワーク及び方法が提示される。本発明の更なる別の実施形態は、従属請求項、及び明細書の記載から明らかとなろう。
【０００６】
本発明によって、個々の情報、即ちユーザデータを、データバケットとして伝達されるより大きな情報にまとめることにより、パケットベースの通信の際の効率の向上を達成することが可能である。従って、メタデータとユーザデータとの間の最適な比率が実現されうる。このために、情報ノード（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｎｏｄｅ）の概念が導入される。記載される方法は通常、ＩＰ通信のため、又は各パケットベースの通信であって、ネットワーク全体が当該ネットワークの領域を構成する部分ネットワークに分けられ、従って例えば分岐するツリー構造の階層的な構成を有する上記パケットベースの通信のために適している。
【０００７】
さらに、全ての情報が、当該情報も必要とする情報ノードにのみ送信される。特定の情報を必要としない情報ノードへの情報の送信は行われない。これにより、伝達される情報の帯域幅がさらに節約される。
【０００８】
情報ノードは、ネットワークの或るレベルにおける、少なくとも１つの典型的な中央ポイントであり、当該ポイントにより又は当該ポイントを介して多くの情報が移動し、従って交換される。その際に、ネットワークは複数の情報ノードを含みうる。情報ノードには、１つ以上のネットワークインタフェースと、メモリと、演算ユニットと、場合によってはタイムベースと、が具備される。
【０００９】
本発明は、例えば車両として構成可能な技術的装置であって、少なくとも１つの技術ユニットを有する上記技術的装置のための実施形態において構想される。従って、この技術的装置も、場合によっては空間的に分けられて互いに接続された複数のユニットを含んでもよい。この少なくとも１つのユニットは、情報ノードとして構成された少なくとも１つの構成要素を有することが可能であり、この少なくとも１つのユニットも同様に、情報ノードとして構成されうる。技術的装置の情報ノード全体が、通常では階層的に構成されたネットワークを形成する。ネットワーク内では、情報ノードはネットワーク内の少なくとも１つのレベルに割り当てられる。従って、１つのレベルが、自身に割り当てられる全ての情報ノードを含む。１つのレベルに対する情報ノードの割り当ては、階層的、機能的、及び／又は、局所的観点に従って行うことが可能であり、その際に、通常ではレベルは互いに重なり合って構成される。ネットワーク内では、１つのレベルは、機能的な共通性を有しうる情報ノードの一群として定義される。この場合、最上位の第１のレベルは、通常では情報ノードを１つだけ有する。本発明の一実施形態において、レベルごとの情報ノードの数が大きくなるほど、情報ノードは、ネットワークの階層ではより下位に配置される。さらに例えば、空間的に複数のユニットに分けられた技術的装置のためのネットワーク内で、或るユニットの情報ノードがネットワークの或るレベルを形成するということが可能である。
【００１０】
ネットワークインタフェースは、情報を交換するため、即ち情報を送信及び／又は受信するために利用される。メモリは、少なくとも１つの情報、即ち通常では少なくとも各最新の情報を格納するよう構成される。演算ユニットは、受信メッセージを個々の情報に分解し、メモリに格納するよう構成される。さらに演算ユニットは、メモリからの少なくとも１つの情報、通常は複数の情報を、新しいメッセージ、従って新しいデータパケット内にまとめるよう構成される。まとめられた情報は、メッセージのユーザデータを形成する。場合によってはタイムベースによって、周期的な情報の必要な周期性が保証されうる。各情報ノード、即ち情報ノードとして構成された各装置にも、メッセージ内のどの情報が当該情報ノードのために設けられているのかが分かるため、情報ノードは、当該情報ノード宛ての情報を、メッセージからフィルターを掛けて取り出すことが可能である。
【００１１】
コンピュータネットワーク化の観点から、情報ノードとして、例えばルータ、即ちネットワークを結合するためのモジュール、又はスイッチ、即ちネットワーク及び／又はネットワークの領域を結合するためのモジュール、典型的にハブが適している。通常では、情報ノードはネットワークの少なくとも２つの部分ネットワークを接続及び／又は結合するよう構成される。車両内の既存のネットワーク構造からＩＰベースのネットワーク化への移行によって、この情報ノード又は類似した構成要素を車両内に配置することが可能である。従って、車両内に通信ネットワークの階層的な構造が設けられ、全ネットワークが、適切な形態で部分ネットワークに細分化される。
【００１２】
本発明に係るネットワークは、提示される方法の全ステップを実施するよう構成される。その際に、本方法の個々のステップは、ネットワークの個々の構成要素によっても実施されうる。さらに、ネットワークの機能、又は、ネットワークの個々の構成要素の機能は、本方法のステップとして実装されうる。さらに、本方法のステップを、ネットワーク又は全ネットワークの少なくとも１つの構成要素の機能として実現することが可能である。
【００１３】
本方法の更なる利点及び構成は、以下の明細書の記載及び添付の図面から明らかとなろう。
【００１４】
先に挙げた特徴、又は以下に解説する特徴は、各示される組み合わせにおいてのみならず、他の組み合わせにおいても、又は単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】メッセージ伝送のためのインターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）で利用される、ヘッダデータ範囲の一例を概略的に示す。
【図２】メッセージ伝送のためのインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）で利用される、ヘッダデータ範囲の一例を概略的に示す。
【図３】イーサネットフレームを介して送信されるデータパケット全体の全長に対する、ユーザデータの長さの比率を示すグラフを示す。
【図４】ＣＡＮフレームを介して送信されるデータパケットの全長に対する、ユーザデータの長さの比率を示すグラフを示す。
【図５】本発明に係るネットワークの一実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本方法が、実施形態を用いて図面に概略的に示され、以下では、図面を参照して詳細に記載される。
【００１７】
図面は、まとめて包括的に記載され、同一の符号は同一の構成要素を表す。
【００１８】
現在、データパケット、従って送信されるメッセージのヘッダ又はヘッダ範囲の長さとフィールドの数とが特に異なる、バージョンが異なる２つのインターネットプロトコル、即ちバージョン４（ＩＰｖ４）とバージョン６（ＩＰｖ６）が存在する。図１には、インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）の場合に、メッセージとして送信されるデータパケット（フレーム）の導入部として利用されるようなヘッダデータ範囲１、従ってヘッダ４の構造が概略的に示されている。図２は、インターネットプロトコルバージョン６に従ったヘッダデータ範囲２９の構造を概略図で示している。
【００１９】
３２ビット幅のこのヘッダデータ範囲１は、ヘッダデータ範囲１のバージョンについての４ビット幅の表示３と、データパケットの長さについての４ビット幅の情報５であって、長さ５は、ＩＰ  Ｈｅａｄｅｒ  Ｌｅｎｇｔｈ（ＩＰヘッダ長）を略してＩＨＬとも称される上記情報と、サービスタイプ（ＴＯＳ：Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）についての８ビット幅の情報７と、データパケットの全長についての１６ビット幅の情報９と、を含む。
【００２０】
さらに、ヘッダデータ範囲１は、１６ビット幅の識別子１１と、３ビット幅の制御スイッチ（フラグ）１３と、フラグメント化（フラグメントオフセット）についての１３ビット幅の情報１５と、を含む。さらに、ここでは、データパケットの寿命（ＴＴＬ：Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ）についての８ビット幅の情報１７と、本発明の実施形態の枠組みにおいて利用されるインターネットプロトコルについての８ビット幅の情報１９と、１６ビット幅のチェックサム２１と、が設けられる。バージョン４のインターネットプロトコル１９に従って、ここで示されるヘッダデータ範囲１は、発信元アドレス２３及び宛先アドレス２５についての情報と、場合によっては、更なるオプション２７についての少なくとも１つの情報２７も含み、これら情報はそれぞれ３２ビット幅を有する。
【００２１】
データパケット（フレーム）、従ってインターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）のメッセージのためのヘッダデータ範囲２９が、図２に概略的に示されている。ＩＰｖ６ヘッダデータ範囲として構成されるこのヘッダデータ範囲２９すなわちヘッダは、バージョンについての４ビット幅の情報３３と、優先度設定（トラフィッククラス、Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｌａｓｓ）についての８ビット幅の情報３５と、フロー値（フローラベル、Ｆｌｏｗ  Ｌａｂｅｌ）についての２０ビット幅の情報３７と、ＩＰｖ６データパケットとして構成されたデータパケットの内容の長さについての１６ビット幅の情報３９と、後続のヘッダデータ範囲の識別のための８ビット幅の情報４１と、割り当てられたデータパケットを、ルータを介して元に戻すことが許される中間ステップ（ホップリミット、Ｈｏｐ  Ｌｉｍｉｔ）の最大数についての８ビット幅の情報４３と、を含む。さらに、示されるＩＰｖ６ヘッダデータ範囲２９は、それぞれが１２８ビット幅を有する発信元アドレス４５と、宛先アドレス４７と、を含む。
【００２２】
イーサネットフレームの最小許容長さに基づいて、イーサネットを介して伝送されるＩＰデータパケットの最小長は６４バイトである。従って、ＩＰベースのネットワーク内での伝送効率は、特にヘッダデータ範囲１、２９又はヘッダも含むメタデータ又は制御データと、本来伝送される情報が含むユーザデータと、の比率から得られる。
【００２３】
メッセージを送信するデータパケット内での、ユーザデータに対するメタデータの比率の例が、図３及び図４のグラフに示されている。
【００２４】
図３のグラフ５０は横軸５２を含み、横軸５２に沿って、イーサネットフレーム又はフレーム内の、データパケット内のユーザデータの大きさがバイト単位で表されている。縦軸５４に沿って、データパケットの全長に対する、データパケットのユーザデータ（ペイロード、Ｐａｙｌｏａｄ）の長さの比率が記載されている。その際に、データパケットの全長には、ユーザデータの全長と、特にデータパケットのヘッダデータ範囲又はヘッダの長さも含むメタデータの長さと、が含まれる。
【００２５】
データパケットの全長においてユーザデータ、従って情報バイトが占める割合は、図３のグラフ５０の曲線５６によって示される。
【００２６】
イーサネットフレーム又はＩＰフレーム内のユーザデータ又はペイロードが８バイトである場合に、データパケットへの負荷の効率は、４４％未満である。
【００２７】
図４は、グラフ５８を示し、横軸６０に沿って、データパケット、従ってＣＡＮ標準フレームで送信されるメッセージのユーザデータの長さがバイト単位で記載されている。
【００２８】
グラフ５８の縦軸６２に沿って、ユーザデータの長さ及びメタデータの長さを含むデータパケットの全長に対する、データパケットのユーザデータの長さの比率が記載される。グラフ５８では、曲線６４によって、データパケットの全長に対する、ユーザデータ、従って情報バイトの比率又は割合が示される。
【００２９】
ここでは、ＣＡＮ標準フレームにおいて、識別子のビットから肯定応答（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）までのビットが考慮され、その際に、ユーザデータが８バイトの場合には、図４のグラフ５８で示すように、６５％というデータパケットへの効率の良い負荷が実現される。
【００３０】
図５は、車両内に配置しうるような、ＩＰベースのネットワーク化のための本発明に係るネットワーク７０の一実施形態を概略的に示している。ここで示されるネットワーク７０は、階層的に構成されたツリー構造を有し、３つのレベル７２、７４、７６を含む。その際に、最上位の第１のレベル７２には、主ノード８０として構成された情報ノードが配置される。中位の第２のレベル７４は、第１のレベル７２の下であって、さらに下の、ここでは最下位の、第３のレベル７６の上に配置される。この第２のレベル７４は、同時に第１の領域ノード８２として構成された第１の情報ノードと、同時に第２の領域ノード８４として構成された第２の情報ノードと、同時に第３の領域ノード８６として構成された第３の情報ノードと、を含む。領域ノード８２、８４、８６として構成された、第２のレベル７４の上記情報ノードは、主ノード８０として構成された第１のレベル７２の１つの情報ノードの下に配置され、又は割り当てられる。第２のレベル７４の下に配置される第３のレベル７６は、情報ノードとして、第１の装置８８と、第２の装置９０と、第３の装置９２と、第４の装置９４と、第５の装置９６と、第６の装置９８と、第７の装置１００と、第８の装置１０２と、第９の装置１０４と、を含む。記載される実施形態では、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４として構成された、第３のレベル７６のこれら情報ノードが３つずつ、領域ノード８２、８４、８６として構成された第２のレベル７４の１つの情報ノードの下に配置され、又は割り当てられる。
【００３１】
さらに、主ノード８０にはクラウド１０６が割り当てられ、第１の領域ノード８２にはクラウド１０８が割り当てられ、第２の領域ノード８４にはクラウド１１０が割り当てられ、第３の領域ノード８６にはクラウド１１２が割り当てられる。各装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４にはそれぞれ、第１のクラウド１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０（左）と、第２のクラウド１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８（右）と、が割り当てられる。
【００３２】
さらに、ネットワーク７０は、３つの部分ネットワーク１５０、１５２、１５４に分けられる。その際に、第１の部分ネットワーク１５０では、第１の領域ノード８２に対して、第１の装置８８、第２の装置９０、第３の装置９２が割り当てられる。第２の部分ネットワーク１５２では、第２の領域ノード８４に対して、第４の装置９４、第５の装置９６、第６の装置９８が割り当てられる。第３の部分ネットワーク１５４では、第３の領域ノード８６に対して、第７の装置１００、第８の装置１０２、第９の装置１０４が割り当てられる。
【００３３】
クラウド１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８では、各情報ノードにより格納され交換のために定められた情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が登録される。
【００３４】
装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４の場合は、情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、当該装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって必要とされるのか、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって提供されるのかどうかが区別される。情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、当該装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって必要とされる場合は、これら必要とされる情報は、それぞれ第２のクラウド１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８（右）内に登録されている。情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって提供される場合は、この提供された情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０はそれぞれ、第１のクラウド１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０（左）内に登録される。
【００３５】
情報ノードの間の数字及び矢印によって、どの方向に、どの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が流れるのかが表される。
【００３６】
線によって、情報ノードが接続される通信チャネルが概略的に示される。
【００３７】
領域ノード８２、８４、８６が結合及び／又は接続するネットワーク７０の、個々の部分ネットワーク１５０、１５２、１５４への区分けは自由に選択することが可能であり、例えば、車両内で、ＥＥ構造に応じて選択することが可能である。例えば、車両内でのネットワーク化される装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４の局所的な区分け（後方、前方、左、右、上、下等）、又は、機能ドメインに従った区分け、例えば、内装（ボディ）、車台（シャシー）、駆動軸（パワートレイン）、情報装置（インフォテイメント、Ｉｎｆｏｔａｉｎｍｅｎｔ）等が構想されうる。
【００３８】
主ノード８０の構造及び数、主ノード８０ごとの領域ノード８２、８４、８６の構造及び数、領域ノード８２、８４、８６ごとの装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４の構造及び数は、図５では純粋に恣意的に示されており、現実では、各ハードウェア又は所望の構造に考慮して自由に選択される。部分ネットワーク１５０、１５２、１５４への全ネットワーク７０の細かな区分けのために、より大きな数のレベル７２、７４、７６を構想することも可能である。主ノード８０、及び／又は、領域ノード８２、８４、８６は、より良いハードウェア分割のために、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４の機能を引き継ぐことも同様に可能である。相互接続された構造によって、より高い信頼性（冗長性）が実現されうる。
【００３９】
示されるネットワーク７０の実施形態では、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４を含む最下位の第３のレベルが、次に高い第２のレベル７４に対して、どの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって必要とされ、どの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４によって提供されるのかを報知する。
【００４０】
これに関して、示される本方法の実施形態において実施可能な２つの可能な例を記載する。
【００４１】
第１の例では、第１の装置８８が第１の領域ノード８２に対して、当該第１の装置８８が情報５０１、５０２、５０３を生成し提供し、かつ、情報５０４及び５０８が必要であることを報知することが構想される。従って、第１の装置８８は、第１の領域ノード８２のところで、情報５０４及び５０８を取得する。第１の装置８８は最下位レベル７６に配置されているため、第１の領域ノード８２は、情報５０１、５０２、５０３を、間接的に第１の装置８８から取得する。なぜならば、これら情報５０１、５０２、５０３を、ネットワーク７０内の他の装置９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４が必要としていることから出発しているからである。同様のことが、第２の装置９０、第３の装置９２、及び、当該装置９０、９２が必要とし又は提供する情報５０１、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、及び、５０９についても当てはまる。
【００４２】
第１の領域ノード８２は、第１の部分ネットワーク１５０内で必要とされる全ての情報５０１、５０４、５０６、５０７、及び、５０８が、第１の部分ネットワーク１５０内でも生成されることが分かっている。従って、第１の領域ノード８２は、第１のレベル７２の、上位の主ノード８０のところで、情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０６、５０７、５０８、５０９を取得する必要がない。第１の領域ノード８２は、主ノード８０に対して、情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、及び５０９は、自身により提供可能であることを報知する。
【００４３】
第２の例の場合は、第８の装置１０２が、第３の領域ノード８６に対して、当該第８の装置１０２が情報５１８及び５１９を生成し、かつ、情報５０５及び５１６を必要とすることを報知する。従って、第８の装置１０２は、情報５０６及び５１６を、第３の領域ノード８６のところで取得する。第８の装置１０２は最下位の第３のレベル７６に配置されるため、第３の領域ノード８６は、情報５１８及び５１９を、間接的に第８の装置１０２から取得する。なぜならば、これら情報５１８及び５１９を、ネットワーク７０内の他の装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４が必要としていることから出発するからである。同様のことが、第７の装置１００、第９の装置１０４、及び、当該装置１００、１０４が必要とし又は提供する情報５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、及び、５２０についても当てはまる。
【００４４】
第３の領域ノード８６は、情報５０５、５１３、５１４が第３の部分ネットワーク１５４内では生成されないことが分かっており、これら情報を主ノード８０のところで取得する。同時に、主ノード８０は、情報５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０が、第３の部分ネットワーク１５４内で生成され、当該情報が、第３の部分ネットワーク１５４により提供可能であることを伝える。
【００４５】
同様のことが対応して、第１の部分ネットワーク１５０と、第２の部分ネットワーク１５２と、当該第１の部分ネットワーク１５０及び第２の部分ネットワーク１５２が必要とし又は提供する情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０と、に当てはまる。主ノード８０は、自身がどこからどの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０を引き出すことが出来るのか、及び、どの領域ノード８２、８４、８６が、どの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０を必要とするのかが分かっている。主ノード８０は、異なる部分ネットワーク１５０、１５２、１５４内で必要とされているが、自身の部分ネットワーク１５０、１５２、１５４内では生成されない情報５０１、５０２、５０３、５０５、５０９、５１３、５１４、５１５、５１８、５１９、及び５２０を取得する。主ノード８０は、第１の領域ノード８２からは、情報５０１、５０２、５０３、５０５、及び５０９を取得し、第２の領域ノード８４からは、情報５１３及び５１４を取得し、第３の領域ノード８６からは、情報５１５、５１８、５１９、及び５２０を取得する。
【００４６】
各情報ノードは、タイミング、優先順位、最大遅延等に関する要求が分かっており、又は当該要求が交換される場合に、タイミング、優先順位、最大遅延等に関する要求に背くこと無く、情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０を適切な形態でメッセージにまとめる可能性を有する。
【００４７】
情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０の取得は、ネットワーク７０内で、例えば、マルチキャストアドレスの適切な生成によって実現される。
【００４８】
ここで示す本発明に係るネットワーク７０の実施形態の枠組みにおいて提示される原理を、静的に実現し、又は自動化することも可能である。このために、各情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０についての追加的なデータが必要であり、周期的な情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０であろうと、イベントベースの情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０であろうと、例えば長さについて追加的なデータが必要であり、又は、場合によっては、情報５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、５１７、５１８、５１９、５２０の周期性について追加的なデータが必要である。これらのデータは、各装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４に格納され、必要に応じて、最下位の第３のレベル７６から、より上位より高次のレベル７２、７４へと渡される。このために、情報ノード内に、メモリとして構成されたリソースを提供することが構想される。
【００４９】
相互接続されたネットワーク７０の場合、追加的な処理として、所謂ロードバランシングが可能である。これにより、２点間、従って情報ノード間の全ての経路に同じ強さの負荷を掛けることが達成される。
【００５０】
同様に、領域ノード、主ノード、及び／又は、装置８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４として構成された情報ノードが、他の通信システム又は他の通信構成への少なくとも１つのインタフェースも有することが構想されうる。従って、例えば、ＣＡＮ対応のセンサを、直接的に情報ノードから読み出すことが可能である。このために、情報ノード内には追加的に、一種のゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）、従ってプロトコル変換器が実現されうる。
【００５１】
通常では、示される装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４のうちの少なくとも１つが、従って、最下位レベル７６の情報ノードが、少なくとも１つの技術的装置、例えば車両の制御装置（ＥＣＵ）として構成される。通常は、この種の少なくとも１つの技術的装置によって機械的方法を実施することが可能である。制御装置として構成された装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、少なくとも１つの技術的装置の少なくとも１つの構成要素を制御し、従って開ループ制御及び／又は閉ループ制御するために設けられる。さらに、装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、少なくとも１つの技術的装置の動作パラメータの状態を検知するセンサとして、又は、少なくとも１つの技術的装置の構成要素に作用するアクチュエータとして構成されうる。少なくともここで記載する装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、制御装置としてではなく、例えば、アンテナ、ラジオ、又はナビゲーション装置のような通信装置として構成され、かつ、外部とデータを交換し、及び／又は、場合によっては交換されるデータに基づく情報を、運転者に提供するよう構成されてもよい。
【００５２】
最下位の第３のレベル７６からの、例えば制御装置として構成された複数の装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、第２のレベル７４からの各領域ノード８２、８４、８６、即ち少なくとも１つの技術的装置の、上位の構成要素、例えば上位の制御装置の下に配置される。領域ノード８２、８４、８６、即ち第２のレベル７４の構成要素は、第１のレベル７２の主ノード８０の下に配置される。この主ノード８０は、通常では少なくとも１つの技術的装置の中央構成要素、例えば中央制御装置として構成される。
【００５３】
記載される発明は、更なる別の実施形態において、複数の技術的装置を有する他の技術的装置内及び／又は構成内、例えば、安全技術、オートメーション技術、ホームオートメーション技術等についての装置内及び／又は構成内に配置することが可能なネットワークのためにも利用することが可能である。
【００５４】
本発明の一実施形態において、車両のためのｎ＝３個のレベル７２、７４、７６を有する階層的ネットワーク７０が提供される。このネットワーク７０は、複数の装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４を含み、典型的に、ここでは最下位の第３のレベル７６の情報ノード、即ち最下位レベル７６を定義する車両のセンサ、アクチュエータ、及び／又は制御装置を含む。これら装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４はグループに分けられ、その際に、通常では部分ネットワーク１５０、１５２、１５４に割り当てられるが、このことは、例えば車両内での機能又は局所的な基準に従って行われる。あるグループの各装置８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４は、当該グループの上又は下に配置される共通の情報ノード、即ち各領域ノード８２、８４、９６と接続される。全グループの領域ノード８２、８４、８６の集合は、上位に配置される、本例では中位の第２のレベル７４を形成し、従って中位レベル７４を定義する。全ての領域ノード８２、８４、８６は、上位に配置される共通の情報ノード、即ち主ノード８０と接続される。この主ノード８０は、最上位の第１のレベル７２の情報ノードを形成し、従って最上位レベル７２を定義する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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